本文關(guān)鍵詞：水下航行器拖曳系統(tǒng)運(yùn)動仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下拖曳系統(tǒng)作為一種高效的海洋探測平臺,在深海探測開發(fā)中起著十分重要的作用。本文以我國深海裝備技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求為背景,對新興的水下航行器拖曳系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了研究,具有較大的工程應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)研究意義。首先,通過對前人關(guān)于拖曳系統(tǒng)的研究方法進(jìn)行總結(jié)歸納,對比各方法優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍,最終確定采用集中質(zhì)量法建模拖纜,建立其動態(tài)運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。討論了尾部多種邊界條件的運(yùn)動模型,其中對于拖體尾端,使用六自由度方程對其建模,充分考慮了與拖纜的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)耦合影響,同時(shí)給出了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。使用數(shù)值方法對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,并根據(jù)前人的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果對本文數(shù)學(xué)模型和數(shù)值求解進(jìn)行驗(yàn)證。其次,利用所建模型,對拖曳系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和鋪纜運(yùn)動進(jìn)行仿真研究,就主要系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行環(huán)境對系統(tǒng)響應(yīng)的影響進(jìn)行分析,并應(yīng)用所得結(jié)果為某水下航行器的近海底鋪纜設(shè)計(jì)了海試方案。最后,對拖纜與拖體耦合系統(tǒng)的動態(tài)運(yùn)動特性進(jìn)行了仿真分析,給出了水下航行器在直航變速、垂向振蕩和水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng),總結(jié)系統(tǒng)運(yùn)動規(guī)律,對實(shí)際應(yīng)用中的操控調(diào)節(jié)具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：水下航行器 拖曳系統(tǒng) 集中質(zhì)量法 纜體耦合 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U674.941
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 拖纜研究綜述11-16
• 1.2.1 數(shù)學(xué)模型建立形式綜述13-15
• 1.2.2 數(shù)值解法研究綜述15-16
• 1.3 海底鋪纜研究綜述16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及使用方法17-19
• 第二章 拖曳系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立與數(shù)值求解19-48
• 2.1 前言19
• 2.2 基本假設(shè)條件19
• 2.3 坐標(biāo)定義19-21
• 2.3.1 坐標(biāo)系定義及角度說明20-21
• 2.3.2 坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換矩陣21
• 2.4 拖纜運(yùn)動控制方程21-27
• 2.4.1 集中質(zhì)量法數(shù)學(xué)模型22-27
• 2.4.2 運(yùn)動邊界條件27
• 2.4.3 拖纜初始條件27
• 2.5 尾端運(yùn)動數(shù)學(xué)模型27-36
• 2.5.1 自由端邊界條件27-28
• 2.5.2 海底鋪纜邊界條件28-29
• 2.5.3 水下拖體邊界條件29-36
• 2.6 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動數(shù)學(xué)模型36-38
• 2.6.1 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動控制方程36-37
• 2.6.2 初始值方程37-38
• 2.7 數(shù)值求解及仿真驗(yàn)證38-47
• 2.7.1 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動仿真驗(yàn)證39-43
• 2.7.2 動態(tài)運(yùn)動仿真驗(yàn)證43-47
• 2.8 本章小結(jié)47-48
• 第三章 拖曳系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動研究及鋪纜海試方案設(shè)計(jì)48-59
• 3.1 前言48
• 3.2 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動仿真分析48-52
• 3.2.1 拖纜阻力系數(shù)影響49-50
• 3.2.2 拖曳速度影響50-51
• 3.2.3 非均勻海流影響51-52
• 3.3 近海底鋪纜仿真應(yīng)用52-58
• 3.3.1 鋪纜方式選取53
• 3.3.2 仿真分析影響因素53-56
• 3.3.3 海試方案設(shè)計(jì)及海試概況56-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第四章 拖曳系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)動研究59-68
• 4.1 前言59
• 4.2 系統(tǒng)參數(shù)及算法實(shí)現(xiàn)59-61
• 4.2.1 系統(tǒng)參數(shù)59-60
• 4.2.2 算法實(shí)現(xiàn)60-61
• 4.3 各種工況下系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)動響應(yīng)61-67
• 4.3.1 水下航行器直航變速運(yùn)動響應(yīng)62-63
• 4.3.2 水下航行器振蕩運(yùn)動響應(yīng)63-64
• 4.3.3 水下航行器回轉(zhuǎn)運(yùn)動響應(yīng)64-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-71
• 5.1 研究總結(jié)68-69
• 5.2 展望69-71
• 附錄A71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李英輝,李喜斌,戴杰,龐永杰,徐玉如;拖曳系統(tǒng)計(jì)算中拖纜與拖體的耦合計(jì)算[J];海洋工程;2002年04期

  本文關(guān)鍵詞：水下航行器拖曳系統(tǒng)運(yùn)動仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：397067